在早期反应阶段对d频段孔数量的快速调制,以促进酸性氧的进化
Xiuxiu Zhang1, Chenyu Yang1, Chen Gong1
1National Synchrotron Radiation Laboratory, University of Science and Technology of China, Hefei, 230029, Anhui, P. R. China.
高活性和耐用的单原子催化剂 (Ir SAC) 已开发用于酸水电解. 这些催化剂表现出增强的氧进化反应动力学和稳定性,为高效的生产提供了一个有前途的途径.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 酸性水电解需要高度活性和耐用的氧化演化反应 (OER) 催化剂.
- 开发这种催化剂,特别是用于以为基础的系统,仍然是一个重大挑战.
研究的目的:
- 为了合成高负载单原子催化剂 (h-HL-Ir SACs) 具有可调节的d频段孔特性,用于酸性OER.
- 调查增强开放式资源活动和持久性的机制.
主要方法:
- 高负载单原子催化剂的合成 (∼17.2 wt% Ir).
- 在现场X射线吸收光谱分析d频段孔变化.
- 现场同步红外和拉曼光谱仪用于研究反应中间体 (*OOH和*OH).
主要成果:
- 在Ir活跃点实现了可调节的d频段孔,并随着应用潜力而迅速增加.
- 由于孔调节的Ir位点和中间积累,观察到OER的加速动力学.
- 优越的酸性OER性能与低的超电位 (216 mV @ 10 mA cm−2) 和一个小的Tafel斜率 (43 mV dec−1).
- 经过60小时的运行,没有显著的活动损失的优良耐用性.
结论:
- 设计的h-HL-Ir SAC显示出对酸性OER的异常活性和稳定性.
- 调整d频段孔是设计先进的OER催化剂的有效策略.
- 这项工作为开发水电解的优质催化剂提供了洞察力.
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